绿豆配粉对面团特性及面条品质的影响

张 剑，张 杰，李梦琴，王妞妞，刘燕琪

（1.郑州市小麦精深加工与安全控制重点实验室，河南农业大学 食品科学技术学院，河南 郑州 450002；2.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

0 引言

面条是我国传统的主食，深受广大人民的喜爱，我国每年生产面条的小麦粉占小麦粉总产量的35%.近年来，由于生产加工的精细化，小麦粉营养成分流失严重，使面条营养也受到较严重地损失.对于面条的营养补充，目前研究较多的是营养素强化、适度加工、生产全麦粉、搭配杂粮等方法[1].近年来，西方国家全谷物食品理念进入中国，引起人们更多地关注粗粮食品；同时，我国正在大力推动传统主食产业化，粗粮的加工利用是其中一项主要内容.

绿豆是一种营养价值较高的食用豆类，营养较为全面.每100 g 绿豆含蛋白质22.1 g、碳水化合物59 g、钙49 mg、铁3.2 mg、硫胺素0.53 mg、核黄素0.12 mg、尼克酸1.8 mg[2]，另外绿豆中还含有黄酮类、多酚类、活性酶类、生物碱等功能性成分，能满足人体对多种营养素的需求[3-4].我国在绿豆加工方面与欧美发达国家相比有很大差距，产品品种少，加工工艺落后、产品附加值低，严重影响了我国绿豆加工业的发展步伐[2].

作者将绿豆粉与小麦粉配粉制成混合粉生产面条，使小麦粉与绿豆粉两种原料中的营养成分互补，从而提高面条的营养价值.绿豆粉中蛋白质含量虽然很高，但不含麦谷蛋白，加水后不能形成面筋网络，加入到小麦粉中会对小麦粉的面筋质量产生一定的影响，并且绿豆粉可能会对面制品色泽也产生一定的影响.作者将绿豆粉按不同的比例与小麦粉进行配粉，测定混合粉面团的粉质与拉伸特性、热学特性、面条的质构特性、色泽指标和超微结构，考察绿豆粉对面条品质的影响，为绿豆面条的生产技术研究提供一定的技术指导与理论支持.

1 材料与方法

1.1 材料

小麦粉：收集小麦品种后放置2 个月，清理干净，加水润麦，调节小麦水分至14.0%～14.5%，采用Brabender Quadrumat Junior 实验磨粉机磨粉，出粉率为65.0%，小麦粉常温放置1 个月后进行各种指标的测试及面条制作.

绿豆粉：金大地食品有限公司，粉碎后过120目筛得绿豆粉.

1.2 主要仪器与设备

Brabender Quadrumat Junior 实验磨粉机、Fariongraph-AT 粉质仪、Extengraph-E 拉伸仪：德国Brabender 有限公司；CR-400 色度仪：日本柯尼卡美能达传感有限公司；TA-XT 质构仪：英国TA 仪器公司；722 型分光光度计：尼克尔有限公司；InfratecTM 1241 型近红外谷物分析仪：北京FOSS有限公司；S-3400NⅡ型电镜：日本HITACHI 公司；BT-9300H 型激光粒度分布仪：丹东市百特仪器有限公司；差示扫描量热仪DSC 204 F1 Phoenix：德国NETZSCH 有限公司.

1.3 方法

1.3.1 小麦粉品质指标的测定

灰分按照GB/T 5509—2010 中方法测定；蛋白质含量采用GB/T 24871—2010 中近红外法测定；总淀粉含量按GB/T 20378—2006 中旋光法测定；粉质参数按照GB/T 14614—2006 中方法测定；拉伸参数按照GB/T 14615—2006 中方法测定.

1.3.2 小麦粉及绿豆粉颗粒范围的测定[5]

采用BT-9300H 型激光粒度分析仪进行测定，测试范围0.1～300 μm.取10 g 左右的小麦粉或绿豆粉放入粒度分析仪的料斗中，开启喂料器，使粉末均匀进入喷射泵，来自气源的气体使料粉与空气混合并加速至声波，颗粒在管道中被分散，经喷嘴进入样品窗.来自He-Ne 激光器的激光束经扩散、滤波、汇聚后照射到测量区，测量区中的待测颗粒群在激光的照射下产生散射谱.

1.3.3 面条的制作及评价方法

称取200 g 小麦粉或混合粉置于小型多功能搅拌机中，加入70 g 去离子水，和面10 min 成松散的颗粒团状；装入自封袋后在室温熟化40 min；连续压片6 道，最终片厚1.0 mm；切成厚1.0 mm、宽3.0 mm、长250 mm 的面条，装入自封袋内备用[6].评价时，面条煮制4 min，根据LS/T 3202—1993 中“面条质量评价方法”进行面条感官评价.

1.3.4 面条质构特性的测定

使用1.3.3 中煮制沥水后的面条进行TPA、剪切与拉伸特性的测定，每个样品测定7 次求平均值.探头选用：面条的TPA 试验选用P50 探头，剪切试验选用A/LKD 探头，拉伸试验选用A/SPR 探头.参数设定：测前速度2.00 mm/s，测试速度1.00 mm/s，测后速度2.00 mm/s；TPA 试验压缩率70.00%，剪切试验压缩率90.00%.

1.3.5 面条色泽测定

每次制作面条时，留出部分面片切成边长30 mm 的正方形，常温储存面片至设定时间，煮制面片4 min，煮制后使用Minolta CR-300 色彩色差计测定面片色泽.L*、a*、b*表示色度的测定指标.

1.3.6 DSC 测定

取混合粉样品5～10 mg，放入样品皿中称质量、密封，备用.DSC 参数设定：N2气压0.2 MPa，气流量20 mL/min，升温速率为5 ℃/min，曲线温度范围为25～100 ℃，密封空白高压不锈钢坩埚作为对照[7].试验软件记录和分析吸热曲线上的起始糊化温度（T0）、峰值糊化温度（Tp）、结束糊化温度（Tc）和热焓值（ΔH）.

1.3.7 扫描电镜试验的测定

将样品冷冻干燥，固定好样品后离子溅射喷金35 s，放入电子显微镜内，对样品横断面进行扫描，并不断放大至1 000 倍和2 000 倍，观察样品内部结构，并拍摄照片.

1.3.8 数据处理

采用Excel 2007、SPSS13.0 对试验数据进行统计分析.试验数据是在P<0.05 下进行显著性分析.

2 结果与分析

2.1 小麦粉和绿豆粉基本特征指标

研究测定了小麦粉与绿豆粉的蛋白质含量、淀粉含量、灰分含量、色泽值、粒度分布等基本特征指标，测定结果见表1；小麦粉与绿豆粉的超微结构见图1.

由表1 可知，绿豆粉与小麦粉的成分有很大的差别，绿豆粉中蛋白含量与灰分含量明显高于小麦粉，淀粉含量明显低于小麦粉.绿豆粉的L*值（亮度）低于小麦粉；绿豆粉的a*值（红度）低于小麦粉，说明绿豆粉比小麦粉偏绿.D10、D50表示样品的粒度指标.D10表示在样品粒度分布中占10%所对应的粒径；D50表示样品粒径分布中占50%所对应的粒径，又称中位径，D50常用于表达颗粒的平均粒径.由表1 可知，绿豆粉的D10、D50均低于小麦粉，说明绿豆粉的平均粒度低于小麦粉.由图1 可以看出，小麦粉中淀粉颗粒大部分呈圆球形、椭圆形，表面较为光滑，蛋白质则破碎为无规则的颗粒；绿豆粉中绿豆淀粉颗粒大多为椭圆形或不规则的长圆形结构，表面光滑，形状不如小麦淀粉规则，这与杨玉玲等[8]的研究结果一致.

表1 小麦粉和绿豆粉的基本指标Table 1 Basic parameters of wheat flour and mung bean flour

图1 小麦粉和绿豆粉的超微结构Fig.1 SEM of wheat flour and mung bean flour

2.2 绿豆粉对混合粉面团特性的影响

将绿豆粉按0%～40%的比例添加到小麦粉中，测定混合粉的蛋白质含量、粉质特性、拉伸特性等指标，测定结果见表2.

从表2 可以看出，随着绿豆粉添加量的增加，除面团的弱化度升高外，吸水率、稳定时间、最大抗延伸性、拉伸面积等粉质拉伸指标全部下降，这说明绿豆粉量的增加，使得面团的品质弱化.从表2 还可以看出，绿豆粉添加量的增加会使混合粉中蛋白质含量增加，但面团的粉质拉伸指标却持续下降，这说明面团品质弱化的根源不在于蛋白质数量的变化，而在于质量的变化[9].绿豆粉的蛋白质不含麦谷蛋白与麦胶蛋白，加水后不能形成面筋网络，因此加入绿豆粉会影响混合粉中面筋的数量与质量，所生产面条的品质将会受到一定的影响.当绿豆粉添加量为20 %时，混合粉的面团稳定时间为4.4 min，筋力相当于中筋面粉，还可以作为生产面条的原料；当绿豆粉的用量达到30%以上时，面团的稳定时间下降到3.0 min 以下，筋力大大降低，如要生产面条，需要使用一定量的谷朊粉（小麦蛋白粉）来增强面团的筋力.谷朊粉对混合粉（70%小麦粉+30%绿豆粉）面团特性的影响见表3.从表3 可以看出，使用谷朊粉后混合粉面团特性有很大的改善.从指标上来看，达到了生产优质面条的基本要求.

表2 绿豆粉对面团粉质与拉伸特性的影响Table 2 Effect of mung bean flour on Farinaceous and Extensograph property of mixed dough

表3 谷朊粉对混合粉面团特性的影响Table 3 Effect of wheat protein on farinaceous and extengraph property of mixed dough

2.3 绿豆粉对混合粉热学特性的影响

将绿豆粉按0%～40%的比例加入到小麦粉中，利用差示量热扫描仪（DSC）对混合粉的热学特性进行测定，结果见表4.

DSC 测定混合粉受热糊化过程中起始糊化温度（T0）、峰值温度（Tp）、最终糊化温度（Tc）和糊化过程焓变（ΔH）等参数.由表4 可知，绿豆粉加入后，混合粉的T0、Tp与Tc均呈升高趋势，它们与纯小麦粉之间的差异均达到了显著水平（P<0.05）.主要原因可能是：绿豆粉混入小麦粉后使混合粉的蛋白质含量增加，蛋白质易于成膜包裹于淀粉表面，使淀粉糊化难度增加，糊化温度升高；由于绿豆粉中有一定的皮层，皮层中的纤维会与淀粉争夺水分，使淀粉周围的水分减少，也会引起糊化起始温度（T0）升高；另外，皮层纤维影响淀粉吸水，使淀粉与水的结合能力降低，导致糊化吸热焓值降低，使糊化的淀粉糊更易于老化[10].糊化难度增加将会导致面团糊化后黏度下降，淀粉与蛋白质等组分间的结合力下降，使面条蒸煮溶出率增加，弹韧性下降，综合品质降低.

表4 绿豆粉对混合粉热学特性的影响Table 4 Effect of mung bean flour on the gelatinization temperatures and enthalpy (ΔH) of mixed flour

2.4 绿豆粉对面条质量指标的影响

将绿豆粉按0%～40%的比例添加到小麦粉中生产面条，测定面条的相关指标，研究绿豆粉用量对面条品质的影响，见表5.

由表5 可知，随着绿豆粉添加量的增加，面条的综合评分下降，蒸煮损失增加，各处理间差异显著（P<0.05）.色泽是面条品质的重要指标，随着绿豆粉添加量的增加，鲜面片的L*、a*值减小，b*值增大，说明随着绿豆粉添加量的增加，面片亮度变差，越来越偏向绿色.绿豆粉的应用使面条的硬度与弹性呈增大趋势，可能因为绿豆的平均粒度明显小于小麦粉，蛋白质含量高于小麦粉，混合使用使面条的结构更加致密，导致表面硬度与弹性增加，乔宁等[11]的研究也得出了相似的规律；面条表面黏附性的增加可能因为面筋网络变差导致面条在蒸煮时表面溶出淀粉量增加所致，同时面筋网络变差使面条拉伸时伸长率明显降低.从表5 可以看出，当绿豆粉的比例增加到30%时，综合评分只有68 分，比空白下降了22.7%，蒸煮损失增加了84.4%，面条综合品质大大下降.为了不降低绿豆粉在面条中的使用量，在混合粉（30%绿豆粉+70%小麦粉）中加入2%与3%的谷朊粉（小麦蛋白粉）制作面条并评定，结果见表6.由表6 可知，面条的综合评分增加，蒸煮损失下降，面条的黏附性与拉伸伸长率也有明显改善，面条品质与纯小麦粉面条之间的差异不大，说明谷朊粉能很好地改善绿豆面条的品质.

表5 绿豆粉对面条品质的影响Table 5 Effect of mung bean flour on the quality of noodles

表6 谷朊粉对绿豆面条品质的影响Table 6 Effect of wheat gluten powder on the quality of noodles

2.5 绿豆粉对面条的超微结构的影响

对小麦粉面条空白对照、添加30%绿豆粉面条、添加30%绿豆粉与3%谷朊粉后绿豆面条进行扫描电镜分析，放大1 000 倍与2 000 倍拍照，结果如图2 所示.

图2 面条的扫描电镜Fig.2 Scanning electron micrograph images of noodles

从图2 可以看出，在图2（a）中，面筋蛋白以膜状形态存在，构成网络结构，小麦淀粉颗粒为圆球形，被包裹在面筋膜中支持网络结构.从面条制品的内部结构能直观地看出，淀粉颗粒深深地包裹于蛋白中，游离的淀粉颗粒较少，结构较为紧密.从图2（b）可以看出，面条断面整体结构粗糙，面筋网络不再连续，变得零乱、破碎，部分淀粉颗粒裸露在外，多呈单个分布.在图2（c）中可以观察到面筋网络的连续性相比图2（b）中得到很大改善，而且发现绿豆淀粉颗粒由图2（b）中较多游离的裸露于蛋白间转变为较多地掩埋于蛋白中，结构也由粗糙疏松变得整齐紧密.谷朊粉的主要成分是小麦面筋蛋白，添加到面条中可增加面筋蛋白含量，因此添加谷朊粉增强了面筋网络与淀粉颗粒的结合，提高了面条结构的致密程度，从而改善了面条的品质.

3 结论

研究发现，绿豆粉的使用主要影响面团筋力、面条的弹韧性、蒸煮损失等品质指标，会使面团筋力变弱、弹韧性变差、蒸煮损失增加.扫描电镜发现绿豆粉的应用影响了淀粉与面筋蛋白的有效结合.

绿豆粉的使用，使面条的亮度降低，色泽变绿；绿豆粉的使用可使混合粉糊化起始温度（T0）、糊化峰值温度（Tp）与糊化结束温度（Tc）均升高、吸热焓变（ΔH）降低.

添加一定量的谷朊粉可以明显增强面筋蛋白与淀粉颗粒的结合，改善混合粉的面团特性，可以生产出高品质、高营养特性的绿豆面条.

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